(57)【要約】【課題】温度変化に伴う結像位置の変動を小さくして、良好なる結像性能を維持することが可能な撮像装置およびこれを用いたビデオカメラを提供する。【解決手段】撮像装置は、物体側から撮像素子側に向かって順に第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群の５群構成からなり、プラスチックレンズと、筒状の保持鏡筒とを備えている。プラスチックレンズは、第３レンズ群に配置されており、正の屈折力を有し、屈折率の温度係数が負である。保持鏡筒は、一方の端部近傍に第３レンズ群を保持し、他方の端部に撮像素子を保持している。そして、上記撮像装置は、所定の温度変化に対する第３レンズ群における結像位置の変動量と所定の温度変化に対する保持鏡筒の伸縮量とが一致するように構成されている。【選択図】図２
2010124335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から撮像素子側に向かって順に第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群の５群構成からなる撮像装置であって、
前記第３レンズ群に配置されており、正の屈折力を有し、屈折率の温度係数が負である、プラスチックレンズと、
一方の端部近傍に前記第３レンズ群を保持し、他方の端部近傍に前記撮像素子を保持している、筒状の保持鏡筒と、
を備えており、
所定の温度変化に対する前記第３レンズ群における結像位置の変動量と、前記所定の温度変化に対する前記保持鏡筒の伸縮量とが、一致するように構成されている、撮像装置。
【請求項２】
前記第３レンズ群における前記プラスチックレンズの焦点距離をｆ３ｐ、全系の広角端における焦点距離をｆｗとしたときに、
１０．０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜１４．０
なる条件を満足する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記保持鏡筒の線膨張係数が、２×１０-5以上７×１０-5以下である、
請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
物体側から撮像素子側に向かって順に、正の屈折力を有した第１群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えかつ負の屈折力を有した第２群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第３群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面変動を補正する機能を備えかつ負の屈折力を有した第４群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第５群とを有するレンズ群と、
一方の端部近傍に前記第３群を保持し、他方の端部近傍に前記撮像素子を保持している、筒状の保持鏡筒と、
を備えており、
所定の温度変化に対する前記レンズ群における結像位置の変動量と、前記所定の温度変化に対する前記保持鏡筒の伸縮量とが、一致するように構成されている、撮像装置。
【請求項５】
前記第３群における温度変化による屈折率は、温度上昇に対し負の係数を有し、前記保持鏡筒は、温度上昇に対し正の線膨張係数を有している、
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第３群は、プラスチック製のプラスチックレンズと、両凸正レンズとメニスカス負レンズとを接着した正の接合レンズと、を有している、
請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第３群における前記プラスチックレンズの焦点距離をｆ３ｐ、全系の広角端での焦点距離をｆｗとしたときに、
１０．０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜１４．０
なる条件を満足する、
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置を備えている、
ビデオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温度補償機能を有する撮像装置およびこれを用いたビデオカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の光学系においては、高変倍用のレンズ群として、物体側から順に、正、負、正、正の屈折力を持った４群構成の方式や、正、負、正、負、正の屈折力を持つ５群構成の方式が良く知られている。一方、低コスト化を図るために、レンズの材料として、プラスチックがよく用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、５枚のプラスチックレンズを用いて２０倍の変倍比が達成されている。凸レンズおよび凹レンズをプラスチックレンズで組み合わせ、最適なパワー配置および配置をすることにより、温度変化に基づく焦点距離の変化をキャンセルして、全系での温度変化による焦点位置の変化量を小さくしている。
【０００４】
しかしながら、プラスチックレンズは、ガラスレンズと比べて屈折率が低いので、コンパクトな光学系に用いようとするとペッツバール和を小さく抑えるのが難しく、像面特性が維持できない等の問題点がある。
【０００５】
また、特許文献２では、筆者らが、物体側より順に、正、負、正、正の屈折力を持った４群構成の方式において、プラスチックレンズを用いた実施例を示している。
しかしながら、その変倍比は２０倍に留まっている。
【特許文献１】特開２０００−３０５０１４号公報
【特許文献２】特開２００３−２４８１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ用の撮像装置には、小型で高変倍かつ高性能なものが求められている。また、高性能を維持するためには、温度変化による影響を回避することが必要不可欠である。
【０００７】
本発明は、温度変化に伴う結像位置の変動を小さくして、良好なる結像性能を維持することが可能な撮像装置およびそれを用いたビデオカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る撮像装置は、物体側から撮像素子側に向かって順に第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群の５群構成からなる撮像装置であって、プラスチックレンズと、筒状の保持鏡筒とを備えている。プラスチックレンズは、第３レンズ群に配置されており、正の屈折力を有し、屈折率の温度係数が負である。保持鏡筒は、一方の端部近傍に第３レンズ群を保持し、他方の端部に撮像素子を保持している。そして、上記撮像装置は、所定の温度変化に対する第３レンズ群における結像位置の変動量と所定の温度変化に対する保持鏡筒の伸縮量とが一致するように構成されている。
【０００９】
なお、ここでいう「結像位置の変動量」と「保持鏡筒の伸縮量」とは、光軸方向における変動量、伸縮量を意味する。また、ここでいう「変動量と伸縮量とが一致する」とは、実用上殆ど問題にならない範囲の差を有している場合も含まれる。
【００１０】
ここでは、第３レンズ群にプラスチック製のプラスチックレンズを配置している。そして、主に、第３レンズ群において発生する温度変化による結像位置の変動に対する対策を施している。
【００１１】
従来より、非球面を形成するための手段としてプラスチックレンズが用いられている。しかし、プラスチックレンズは、温度変化による影響を受けやすいという問題点を有している。このため、温度変化により焦点位置が変化し、本来焦点とすべき位置（撮像素子内の所定位置）に焦点を合わせることができなくなるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の撮像装置では、筒状の保持鏡筒の一方の端部に第３レンズ群を配置し、他方の端部に撮像素子を配置し、所定の温度変化に対する第３レンズ群における結像位置の変動量と所定の温度変化に対する保持鏡筒の伸縮量とが一致するように構成している。
【００１３】
これにより、プラスチックレンズを含む第３レンズ群における結像位置が温度変化によって変動しても、所定の線膨張係数を有する保持鏡筒が上記温度変化によって結像位置の変動量と同じ量の伸縮をするので、結像位置の変動量を保持鏡筒の伸縮量により相殺することができる。言い換えれば、焦点位置の変動に対して、保持鏡筒の伸縮によって保持鏡筒の端部に配置された撮像素子の位置も変化するので、焦点とすべき位置（撮像素子内における所定位置）に対する焦点距離の相対位置を一定に保つことが可能となる。
【００１４】
この結果、温度変化に伴う結像位置の変動を小さくして、良好なる結像性能を維持することが可能となる。
【００１５】
第２の発明に係る撮像装置は、第１の発明に係る撮像装置であって、第３レンズ群におけるプラスチックレンズの焦点距離をｆ３ｐ、全系の広角端における焦点距離をｆｗとしたときに、１０．０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜１４．０となる条件を満足している。
【００１６】
ここでは、第３レンズ群におけるプラスチックレンズの焦点距離ｆ３ｐと、全系の広角端における焦点距離ｆｗとの関係を具体的に示している。
【００１７】
第３の発明に係る撮像装置は、第１または第２の発明に係る撮像装置であって、前記保持鏡筒の線膨張係数が、２×１０-5以上７×１０-5以下である。
【００１８】
第４の発明に係る撮像装置は、レンズ群と、筒状の保持鏡筒と、を備えている。レンズ群は、物体側から撮像素子側に向かって順に、正の屈折力を有した第１群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えかつ負の屈折力を有した第２群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第３群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面変動を補正する機能を備えかつ負の屈折力を有した第４群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第５群とを有している。保持鏡筒は、一方の端部近傍に第３群を保持し、他方の端部近傍に撮像素子を保持している。そして、撮像装置は、所定の温度変化に対するレンズ群における結像位置の変動量と、所定の温度変化に対する保持鏡筒の伸縮量とが一致するように構成されている。
【００１９】
なお、ここでいう「結像位置の変動量」と「保持鏡筒の伸縮量」とは、光軸方向における変動量、伸縮量を意味する。また、ここでいう「変動量と伸縮量とが一致する」とは、実用上殆ど問題にならない範囲の差を有している場合も含まれる。
【００２０】
ここでは、第１群から第５群のレンズ群全体において発生する温度変化による結像位置の変動に対する対策を施している。
従来より、高変倍用のレンズ群として、５群構成の方式が良く知られている。これらのレンズ群においては、温度変化により焦点位置が変化し、本来焦点とすべき位置（撮像素子内の所定位置）に焦点を合わせることができなくなるという問題がある。
【００２１】
そこで、本発明の撮像装置では、筒状の保持鏡筒の一方の端部に第３群を配置し、他方の端部に撮像素子を配置し、所定の温度変化に対するレンズ群全体における結像位置の変動量と所定の温度変化に対する保持鏡筒の伸縮量とが一致するように構成している。
【００２２】
これにより、レンズ群における結像位置が温度変化によって変動しても、保持鏡筒が上記温度変化によって結像位置の変動量と同じ量の伸縮をするので、結像位置の変動量を保持鏡筒の伸縮量により相殺することができる。言い換えれば、焦点位置の変動に対して、保持鏡筒の伸縮によって保持鏡筒の端部に配置された撮像素子の位置も変化するので、焦点とすべき位置（撮像素子内における所定位置）に対する焦点距離の相対位置を一定に保つことが可能となる。
【００２３】
この結果、温度変化に伴う結像位置の変動を小さくして、良好なる結像性能を維持することが可能となる。
【００２４】
第５の発明に係る撮像装置は、第４の発明に係る撮像装置であって、第３群における温度変化による屈折率は、温度上昇に対し負の係数を有し、保持鏡筒は、温度上昇に対し正の線膨張係数を有している。
【００２５】
第６の発明に係る撮像装置は、第４または第５の発明に係る撮像装置であって、第３群は、プラスチック製のプラスチックレンズと、両凸正レンズとメニスカス負レンズとを接着した正の接合レンズと、を有している。
【００２６】
第７の発明に係る撮像装置は、第６の発明に係る撮像装置であって、第３群におけるプラスチックレンズの焦点距離をｆ３ｐ、全系の広角端での焦点距離をｆｗとしたときに、１０．０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜１４．０なる条件を満足する。
【００２７】
第８の発明に係るビデオカメラは、第１から第７の発明のいずれか１つに係る撮像装置を備えている。
これにより、温度変化に伴う結像位置の変動を小さくして、良好なる結像性能を維持することが可能なビデオカメラを提供することをできる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、温度変化に伴う結像位置の変動を小さくして、良好なる結像性能を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の温度補償機能を有する高変倍撮像装置（撮像装置）１０およびそれを用いたビデオカメラ３０の実施例を図１から図１０を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例１の温度補償機能を有する高変倍撮像装置１０を示し、具体的には、レンズ系を有するレンズ鏡筒本体の要部の概略を示している。
【００３０】
高変倍撮像装置１０は、図１に示すように、第１レンズ群１、第２レンズ群２、第３レンズ群３、第４レンズ群４、第５レンズ群５、撮像素子６、保持鏡筒１１、絞りＳおよび撮像素子のカバーガラスやローパスフィルター等と光学的に等価である平板ガラスＥＧを備えている。
【００３１】
第１レンズ群１は、正の屈折力を有する。第２レンズ群２は、負の屈折力を有する。第３群レンズ３は、光軸方向に固定されており、屈折率の温度係数が負である１枚のプラスチックレンズ３ｐと、両凸正レンズとメニスカス負レンズを接着した正の接合レンズ３ｇとで構成されている。そして、このプラスチックレンズ３ｐの少なくとも１面は、非球面である。また、プラスチックレンズ３ｐと正の接合レンズ３ｇとは、第３レンズ群保持部３ａに保持されている。第４レンズ群４は、負の屈折力を有する。第５レンズ群５は、光軸方向に固定されており、正の屈折力を有する。撮像素子６は、撮像素子保持部６ａに保持されている。なお、図１に示す参照符号６ｂは、結像位置を示している。
【００３２】
高変倍撮像装置１０は、ズーミング時、第１レンズ群１、第２レンズ群２の移動に連動して第４レンズ群４が所定の軌跡で動いて合焦点動作を行う。
本実施例の高変倍撮像装置１０は、第３レンズ群３のズーミング時の結像位置６ｂの変動（ピンボケ量）とその温度特性とに着目してレンズ構成をしたものである。すなわち、この第３レンズ群３にプラスチックレンズ３ｐを有する構成であっても、ズーミング時において、プラスチックレンズ３ｐが所定の条件（後述する式（１）の条件）を満たす場合には、低温から高温に亘って、光軸方向における結像位置６ｂの変動量Δｆ（図２参照）を一定の変化量内に抑えることができる。
【００３３】
ここで、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて温度特性を含めて対環境特性が劣っている。ところが、第３レンズ群３に関しては、ガラスレンズをプラスチックレンズに換えても、後述の条件を満たす限り、結像位置６ｂの変動は少ない。ところが、他のレンズ群でプラスチックレンズに置き換えた場合には、ズーミング時の結像位置６ｂの変動量を許容値に抑えることは難しい。
【００３４】
本実施例の高変倍撮像装置１０は、第３レンズ群３がプラスチックレンズ３ｐを有する構成であっても、ズーミング時の結像位置６ｂの変動量Δｆを補正して、その変動量Δｆをレンズ系の焦点深度内（実用上殆ど問題とならない範囲）に収めることができる。すなわち、第３レンズ群３にプラスチックレンズ３ｐを含む構成にすることで、ガラスレンズと比較して、温度変化による屈折率の変化が大きく変動量Δｆの絶対量は大きくなるが、変動量Δｆのあばれ（すなわち、変動量Δｆの非線形部分）が小さいため、保持鏡筒１１の温度変化による伸縮で変動量Δｆを相殺することができる。
【００３５】
保持鏡筒１１は、第３レンズ群３と撮像素子６との間に渡されている。より詳細には、保持鏡筒１１は、筒状の部材であり、その両端部に第３レンズ群３を保持する第３レンズ群保持部３ａと撮像素子６を保持する撮像素子保持部６ａとが配置されている。そして、保持鏡筒１１は、温度変化により光軸方向に伸縮する構成になっている。
【００３６】
ここで、具体的な数値を用いて本実施例１の効果について説明する。保持鏡筒１１を形成する一般的な鏡筒の材質としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）や、ＰＣ（ポリカーボネイト）等が挙げられる。ＰＣでは、剛性向上或いは寸法安定のためにガラス繊維等を加えるが、これによって、線膨張係数を例えば２×１０-5〜７×１０-5の間で変化させることが可能となる。
【００３７】
本実施例１では、保持鏡筒１１について、スパンＬを３０ｍｍに設定し、線膨張係数が６．５×１０-5の材質を用いて形成している。なお、保持鏡筒１１の線膨張率は、温度が上昇すると長さが伸びる正の膨張係数である。そして、レンズ系の温度係数は、レンズ系全体として温度が上昇すると、屈折率が小さくなりバックフォーカスが長くなる負の温度係数である。これにより、プラスチックレンズ３ｐの温度変化に伴う結像位置６ｂの変動量Δｆと保持鏡筒１１の温度変化に伴う伸縮量ΔＬとを一致させることで、温度補償機能を備えることができる。すなわち、保持鏡筒１１が、第３レンズ群３と撮像素子６とに渡されているので、レンズ群の屈折率の温度変化による撮像位置６ｂのずれを相殺する効果は、保持鏡筒１１の温度変化の伸縮によって決定される。
【００３８】
このような構成で、例えば、温度が２０℃から０℃まで変化した時に、保持鏡筒１１の長さＬは３９．０μｍ縮む。一方、２０℃から０℃に温度が変化した時に、レンズの屈折率が変化することによる結像位置の変動量Δｆは、広角端において３９．６μｍ短くなる。すなわち、本実施例１における最終的な結像位置６ｂの光軸方向における変動量Δｆは、上記より計算上ほとんど同じにすることができ、この差は、実用上殆ど問題にならない。このような保持鏡筒１１の伸縮による結像位置６ｂの補正は、例えば、４０℃の高温時にも同様の効果が得られる。このように、本実施例１においては、保持鏡筒１１の線膨張係数と保持鏡筒１１の光軸方向における長さＬとを最適に設定している。これにより、これら保持鏡筒１１の伸縮を効果的に利用して空気間隔を適切に変化させ、プラスチックレンズのパワー配置を最適に設定することができる。この結果、温度変化に伴う結像位置６ｂの変動を小さく抑えることができ、高変倍撮像装置１０は、良好な光学性能を維持することができる。
【００３９】
以上、説明したように、本発明では、温度変化による結像位置の変動を補正するために、第３レンズ群３は正の屈折力を有し、かつ、光軸方向に固定構造である。また、第３レンズ群３は、屈折率の温度係数が負であり、少なくとも一面が非球面を有するプラスチックレンズと、両凸正レンズとメニスカス負レンズとを接着した正の接合レンズとを含んで構成されている。そして、色収差の補正を前記接合レンズで、球面収差、コマ収差の補正を、非球面で行っている。そして、温度変化によりレンズの屈折率が変動して、その結像位置６ｂが変動するという問題に対して、本発明では、前記第３レンズ群３と結像面に位置する撮像素子６との間に、温度変化により伸縮する保持鏡筒１１を配し、この保持鏡筒１１の線膨張係数を最適に設定し、鏡筒の伸縮量ΔＬと像面位置の変動量Δｆとを合わせるように調整することにより、温度変化による影響を打ち消す構成となっている。すなわち、保持鏡筒の線膨張係数と保持鏡筒長Ｌとを最適化することで、温度変化による撮像素子６上の撮像位置６ｂの変動を補正することができる。
【００４０】
なお、図１において、第３レンズ群３を保持する第３レンズ群保持部３ａと、保持鏡筒１１、そして、撮像素子６の撮像素子保持部６ａは、別々に分割された構成でも、一体型の構成でも構わない。
【００４１】
図２に本発明の温度補償機能の概略を示す。ここで、温度補償機能は、図２に示すように、レンズ系の温度変化による焦点位置６ｂの変化量Δｆと、保持鏡筒１１の伸縮量ΔＬとを合わせることが肝要となる。
【００４２】
これにより、第３レンズ群３における結像位置６ｂが温度変化によって変動しても、所定の線膨張係数を有する保持鏡筒１１が上記温度変化によって結像位置の変動量Δｆと同じ量ΔＬの伸縮をするので、結像位置の変動量Δｆを保持鏡筒の伸縮量ΔＬにより相殺することができる。すなわち、温度変化による焦点位置６ｂの変動に対して、保持鏡筒１１の伸縮によって保持鏡筒１１の端部に配置された撮像素子６の位置も変化するので、焦点とすべき位置６Ｂ（撮像素子１１内における所定位置６Ｂ）に対する焦点位置６ｂの相対位置を一定に保つことが可能となる。この結果、温度変化に伴う結像位置の変動を小さくして、良好なる結像性能を維持することを可能としている。
【００４３】
第３レンズ群３に用いられるプラスチックレンズ３ｐは、条件式（１）を満足することが必要である。すなわち、第３レンズ群３のプラスチックレンズ３ｐの焦点距離をｆ３ｐとし、全系の広角端での焦点距離をｆｗとしたときに、以下の条件式（１）を満たすことが必要である。
１０．０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜１４．０・・・（１）
詳細には、この条件式（１）は、第３レンズ群におけるプラスチックレンズのパワー配置を規定したものであり、この条件式（１）の範囲内であれば、収差を十分に補正することができ、コンパクトかつ高性能を実現することができる。具体的に説明すると、下限値を超えてパワーが強くなると、小型化することはできるが、温度変化による影響が大きくなる。また、保持鏡筒１１の伸縮による調整範囲を超え、収差補正上からも不適当である。一方、上限値を超えてパワーが弱くなると、バックフォーカスが伸び、全体として大型化する傾向となるため不適当である。
【００４４】
そこで、第３レンズ群３に用いられるプラスチックレンズ３ｐを、条件式（１）を満足するように設定すると、ズーミング時において、低温から高温に亘って結像位置６ｂの変動量Δｆを小さくすることができ、結像位置６ｂの変動を焦点深度内に収めることができる。
【００４５】
以上に示したように、パワーを持ったプラスチックレンズ３ｐを第３レンズ群３に配置し、その屈折力や鏡筒構成を適切に設定することにより、例えば、７０倍の変倍比ながら対環境性能が良好で、低コストで高性能の高変倍撮像装置１０を実現することができる。
【００４６】
本発明の実施例１についての数値実施例を（表１）に示す。表中ｒ１、ｒ２、…、ｒ２８は、物体側から順に数えたレンズ各面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は、各レンズの肉厚および空気間隔、ｎ１，ｎ２，…は、各レンズのｄ線における屈折率、ν１、ν２、…は、ｄ線を基準にするアッベ数である。また、全系の焦点距離をｆ、ＦナンバーをＦ／、そして、画角を２ωとして示している。表１中の＊印を付した面は、非球面で構成された面であることを示し、非球面形状は、次の式で表される。
ｘ＝（ｈ2／ｒ）／（１＋（１−（Ｋ＋１）ｈ2／ｒ2）1/2）
＋Aｈ4＋Bｈ6＋Cｈ8＋Dｈ10
但し、ｘは、光軸からの高さがｈの非球面形状の非球面頂点の接平面からの距離、ｒは、基準球面の曲率半径、非球面係数Ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、（表１）に示されるとおりである。
【００４７】
【表１】
2010124335.tif 000003
図３〜図５の収差図は、実施例１の温度補償機能を有する高変倍撮像装置１０についての広角端（図３）、中間（図４）、望遠端（図５）におけるものをそれぞれ示し、全系の焦点距離をｆ、ＦナンバーをＦ／、そして、画角を２ωとして表している。また、図３〜図５の収差図のうちの各図の球面収差図において、ＦはＦ線を表し、ＣはＣ線を表す。また各図の非点収差図におけるＳは、サジタル像面を表し、Ｍは、メリディオナル像面を表す。これらの収差図からわかるように収差の小さい良好な光学性能を実現することができる。
【００４８】
レンズ系全体のＦ値は、１．９２〜５．７７、焦点距離ｆは、１．７６〜１１８．４ｍｍ、ｆ３ｐ／ｆｗは、１０．７となっている。
これらの収差図からわかるように、本実施例１のように光学系を構成することにより、収差の小さい良好な光学性能を実現することができる。
【００４９】
以上、上記撮像装置によれば、プラスチックレンズの配置、屈折力、および、それを保持する鏡筒の構成、材料を最適に設定することにより、例えば、変倍比が７０倍の高倍率であっても、高性能で小型のズームレンズを提供することができる。
【００５０】
すなわち、本発明によれば、温度変化による対策を必要最小限の構成で実現し、ビデオカメラやデジタルスチルカメラに好適なコンパクト化かつ低コスト化された撮像装置およびそれを用いたビデオカメラを提供することが可能となる。
【実施例１】
【００５１】
図６は、本発明の実施例２の温度補償機能を有する高変倍撮像装置（撮像装置）３０の構成図を示している。高変倍撮像装置３０は、図６に示すように、第１レンズ群１、第２レンズ群２、第３レンズ群３、第４レンズ群３４、第５レンズ群５、撮像素子６、保持鏡筒１１、絞りＳおよびローパスフィルター等の等価ガラスＥＧを備えている。なお、第４レンズ群３４を除き、高変倍撮像装置３０の構成は、図１に示す実施例１と同様であるので、ここではその説明を省略する。第４レンズ群３４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを像面側に、両凹負レンズを物体側に配置した点において、図１の高変倍撮像装置１０とは異なっている。なお、レンズ系全体のＦ値は、２．０６〜５．７１、焦点距離ｆは、１．７５〜１１７．０ｍｍ、ｆ３ｐ／ｆｗは、１２．５となっている。
【００５２】
ここで、本発明の実施例２についての数値実施例を以下の（表２）に示す。（表２）の各記号等の示す意味は、上記（表１）と同様である。
【００５３】
【表２】
2010124335.tif 000004
この実施例２のレンズの収差性能を、図７〜図９の収差図に示す。図７は、広角端における収差図、図８は、中間における収差図、図９は、望遠端における収差図である。
【００５４】
これらの収差図からわかるように、本実施例２のレンズによれば、実施例１のレンズと同様に収差の小さい良好な光学性能を実現することができる。
【実施例２】
【００５５】
図１０は、本発明の実施例３のビデオカメラ４０の構成を示している。
ビデオカメラ４０は、図１０に示すように、高変倍撮像装置４１と、信号処理回路４２と、表示デバイス４３と、記録系４４とを備えている。
【００５６】
なお、このビデオカメラ４０の構成は、デジタルスチルカメラにも当然用いることができる。ビデオカメラ４０では、高変倍撮像装置１０からの出力は、信号処理回路４２にて映像信号に再生され、表示デバイス４３で再生映像を見ることができる。また、記録系４４にて所定の記録媒体（図示せず）に再生映像信号を記録することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、パワーを持ったプラスチックレンズを第３レンズ群に配置し、その屈折力や鏡筒構成を適切に設定することにより、例えば、７０倍という高倍率の変倍比であっても、対環境性能が良好で低コストな撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１における温度補償機能を有する高変倍撮像装置の構成図。
【図２】実施例１の温度補償機能を有する高変倍撮像装置の温度補償原理を説明する概略図。
【図３】実施例１の温度補償機能を有する高変倍撮像装置の広角端における収差性能を示す図。
【図４】実施例１の温度補償機能を有する高変倍撮像装置の中間位置における収差性能を示す図。
【図５】実施例１の温度補償機能を有する高変倍撮像装置の望遠端における収差性能を示す図。
【図６】実施例２における温度補償機能を有する高変倍撮像装置の構成図。
【図７】実施例２の温度補償機能を有する高変倍撮像装置の広角端における収差性能を示す図。
【図８】実施例２の温度補償機能を有する高変倍撮像装置の中間位置における収差性能を示す図。
【図９】実施例２の温度補償機能を有する高変倍撮像装置の望遠端における収差性能を示す図。
【図１０】実施例３におけるビデオカメラのブロック構成図。
【符号の説明】
【００５９】
１      第１レンズ群
２      第２レンズ群
３      第３レンズ群
３ａ    第３群レンズ群保持部
３ｐ    プラスチックレンズ
３ｇ    接合レンズ
４      第４レンズ群
５      第５レンズ群
６      撮像素子
６ａ    撮像素子保持部
６ｂ    光学系結像位置
６Ｂ    焦点とすべき位置
１０    高変倍撮像装置（撮像装置）
１１    保持鏡筒
３０    高変倍撮像装置（撮像装置）
３４    第４レンズ群
４０    ビデオカメラ
４１    高変倍撮像装置（撮像装置）
４２    信号処理回路
４３    表示デバイス
４４    記録系
Ｓ      開口絞り
ＥＧ    平板ガラス
Ｌ      保持鏡筒の長さ
ΔＬ    保持鏡筒の伸縮量
Δｆ    焦点位置の変動量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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